核苷酸 生物化学思维导图
高中生物学科思维导图(人教版必修一)
鉴定
试剂 用法
双缩脲试剂（A 液：质量浓度为 0.1g/ml 的 NaOH 溶液，B 液：质量浓度为 0.01g/ml 的 CuSO4 溶液） 先向 2ml 组织样液中加入 A 液 1ml，摇匀后再加入 B 液 4 滴，摇匀，反应呈紫色
元素组成
C、H、O、N、P
细 胞
脱氧核糖核酸（DNA）
真核细胞、原核细胞和 DNA 病毒的遗传物质
胞吞 胞吐
特点：不需要载体，需要消耗能量（大分子、颗粒物质如抗体的分泌） 举例：大分子、颗粒物质等出入细胞，如抗体的分泌 体现了细胞膜具有一定的流动性
通过细胞分泌化学物质
如分泌激素、神经递质等
进行细胞间的信息交流 通过细胞膜直接接触
如精子和卵细胞的相互识别
通过细胞通道
如植物细胞之间的胞间连丝
细胞壁
成分 功能
依据寄主
植物病毒、动物病毒和细菌病毒三类
①没有核膜包被的细胞核
分类
原核细胞
特点
②没有染色体 ③有一个环状的 DNA 分存在的区域，叫做拟核 ④唯一的细胞器是核糖体
有细胞结构
举例 特点
细菌：如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌 蓝藻：如发菜、念珠藻（含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用） 有核膜包被的细胞核，其中 DAN 分子和蛋白质组成染色质或染色体
功能 催化化学反应（使细胞代谢能在温和条件下快速进行）
原理
甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同 甲基绿使 DNA 呈现绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色
实验：“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”
盐酸作用
①能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞 ②使染色质中的 DNA 和蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合
2024版年度生物化学思维导图
2024/2/3
针对信号通路的靶向治疗
通过激活患者自身的免疫系统，增 强对肿瘤细胞的杀伤作用。
免疫靶向治疗
将多种靶向治疗药物或方法联合使 用，以提高治疗效果和降低毒副作 用。
18
05 细胞信号传导途 径和受体介导作 用
2024/2/3
19
细胞信号传导途径概述
01
信号分子
包括激素、神经递质、生长因子 等，通过血液或细胞间液传递信 息。
细胞响应
细胞内信号传导最终导致细胞 生理、生化或基因表达的改变。
2024/2/3
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信号传导异常与疾病关系
信号传导异常
信号传导途径中关键分子的突变或异常表达，导致信 号传导紊乱。
疾病发生
信号传导异常与多种疾病的发生密切相关，如癌症、 心血管疾病、神经退行性疾病等。
药物治疗
针对信号传导途径中关键分子的药物设计，为疾病治 疗提供新策略。
2024/2/3
生物芯片技术
将生物分子固定在芯片上进行分析，高通量、高灵敏度，应用于基因 表达谱分析、疾病诊断等。
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生物化学在医学领域应用实例
01
基因诊断
利用基因工程技术检测基因突变， 预测疾病风险，指导个性化治疗。
03
组织工程
利用细胞培养技术构建人工组织或 器官，用于修复或替代受损组织器
官。
2024/2/3
挑战
随着生物化学技术的广泛应用，生物伦理、生物安全等问题日 益凸显，需要加强监管和规范。同时，技术创新和成果转化也 面临诸多挑战，需要加强产学研合作和人才培养。
26
THANKS
感谢观看
2024/2/3
27
蛋白质的三级结构
生物化学思维导图
思维导图 7 蛋白质的结构
思维导图 8 蛋白质结构与功能关系
核酸的组成
化学/元素组成特点
戊糖的分类、结构特点、鉴定
碱基的分类、结构特点、缩写符号 核苷的分类、化学键、缩写符号
体会：核苷
核苷酸的分类、结构特点、缩写符号、生物学功能
一级结构：定义、磷酸二酯键、方向、书写、阅读、测序方法
思维导图 17 酶促反应动力学
维生素的概述
定义、分类、命名、生理功能、缺乏症
体
维 生
维生素的结构
各种维生素的基团组成特点及链接方式
素
化
学
水溶性维生素，特别是 B 族作为辅酶/辅基与代谢
体会
维生素的代谢作用
作用
脂溶性维生素对代谢的影响
思维导图 18 维生素化学
思维导图 19 辅酶与辅助因子
激素的概述
核酸的结构与功能
原核基因、真核基因的结构特点 DNA 是基本的遗传物质；RNA 的多种功能
思维导图 9 核酸化学课程体系
思维导图 10 核苷酸的组成特点 思维导图 11DNA 的结构功能
思维导图 12RNA 的结构功能 酶的分类与命名
酶的概述
酶的结构特点 酶的催化本质
酶的专一性
酶的作用特点
DNA 是基本的遗传物质；RNA 的多种功能体会：结合具体酶理解其专一性、高
基
因 表
RNA 的合成
达
与
调
控
转录的定义、体系、方向、特点、过程（起始、延长、终止）、 加工修饰。
蛋白质的合成
翻译的定义、体系、场所、方向、特点（各种 RNA 所起的作用 与结构特点）、过程（起始、延长、终止）、加工修饰。
生物化学思维导图生化思维导图
蛋白质
DNA
RNA
组成元素
基本元素
CHONP
CHONP
CHON
特征元素
P
P
S
结构单位
磷酸
磷酸
磷酸
氨基酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基
AGCT
AGCU
单体
名称
脱氧核苷酸
核糖核苷酸Leabharlann 氨基酸种类44
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功能
核酸合成原料；直接为生命活动提供能量；合成代谢的中间产物；构成辅助因子；代谢调节
蛋白质的合成原料；
少量激素、神经递质等合成原料
三叶草结构
蛋白质分子中局部肽段主链原子的相对空间位置
化学键：氢键
蛋白质二级结构的主要形式：
①α—螺旋②β—折叠片③β—转角④无规卷曲。
三级
DNA超螺旋
①负超螺旋：顺时针右手螺旋的DNA双螺旋②正超螺旋：反方向围绕它的轴扭转而成
倒L形
在二级结构和模体等结构层次的基础上，由于侧链R基团的相互作用，整条肽链进行范围广泛的折叠和盘曲
化学键：疏水键、离子键、氢键、范德华力
四级
蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局
化学键：疏水键、氢键、离子键
理化性质
紫外吸收特征：共轭双键，260nm为吸收峰
紫外吸收特征：共轭双键，260nm为吸收峰
紫外吸收特征：肽键和芳香族氨基酸
变性
变性
变性
复性
-
复性（破坏较轻时）
杂交
杂交
-
胶体性质
分离
分子结构
一级
核苷酸在核酸链上的排列顺序为核酸的一级结构，核苷酸之间通过3′，5′磷酸二酯键连接。
生物化学维生素总结及生物化学思维导图
维生素总结一、脂溶性维生素1.维生素A名称：类视黄素、抗干眼病维生素、A1:视黄醇、A2：3-脱氢视黄醇活性形式：视黄醇、视黄醛、视黄酸功能：1.视黄醛与视蛋白结合发挥视觉功能2.调控细胞的生长与分化、抗癌3.抗氧化缺乏时病症：夜盲症、干眼病发病机理或治病原理：感受弱光的视杆细胞内，全反式视黄醇被异构成11-顺视黄醇，氧化成11-顺视黄醛。
此物作为光敏感视蛋白的辅基与之结合生成视紫红质。
视紫红质感光时，异构为全反式视黄醛，并引起视蛋白变构。
进而视蛋白通过一系列反应产生视觉冲动。
视紫红质分解，全反式视黄醛与视蛋白分离，构成视循环。
维生素A缺乏，视循环关键物质11-顺视黄醛不足，视紫红质少，对弱光敏感性降低，暗适应延长。
过量的影响：中毒，组织损伤。
症状：头痛、恶心、肝细胞损伤、高血脂、软组织钙化、高钙血症、皮肤干燥、脱屑、脱发2．维生素D名称：抗佝偻病维生素（本质是类固醇衍生物）活性形式：1,25-二羟维生素D3功能：1.调节血钙水平，促进小肠对钙、磷的吸收、影响骨组织钙代谢，维持血钙、磷的正常水平 2.影响细胞的分化（免疫细胞、胰岛B细胞、肿瘤细胞）缺乏时病症：儿童：佝偻病成人：软骨病自身免疫性疾病过量的影响：中毒。
表现：高钙血症、高钙尿症、高血压、软组织钙化备注：在体内可合成：皮下储有维生素D3原，紫外线照射下可变成维生素D33．维生素E名称：生育酚类化合物（生育酚、生育三烯酚）活性形式：生育酚功能：1.抗氧化剂、自由基清除剂、保护细胞膜，维持其流动性2.调节基因表达（抗炎、维持正常免疫功能、抑制细胞增殖，降低血浆低密度脂蛋白的浓度。
预防治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病、肿瘤和延缓衰老有一定作用）3.提高血红素合成关键酶活性，促进血红素合成。
缺乏时病症：新生儿：轻度溶血性贫血一般不易缺乏。
重度损伤导致红细胞数量减少，脆性增加等溶血性贫血。
动物缺乏，生殖器发育受损，甚至不育备注：临床常用维生素E治疗先兆流产和习惯性流产4．维生素K名称：凝血维生素活性形式：2-甲基1,4-萘醌功能：1.维生素K具有促进凝血的作用，是许多γ-谷氨酰羧化酶的辅酶2.对骨代谢有重要作用，对减少动脉钙化有重要作用，大剂量可降低动脉硬化的危险性。
生物化学思维导图
生物化学蛋白质的结构与功能核酸的结构和功能酶含巯基的氨基酸半胱氨酸维持蛋白质分子一级结构的主要化学键肽键维持蛋白质分子中α-螺旋和β-折叠中的化学键氢键变性蛋白质的主要特点是生物学活性降低蛋白质分子中α-螺旋结构的特点是氨基酸残留基伸向螺旋内侧、靠盐键维持稳定、螺旋方向与长轴垂直、多为左手螺旋存在核酸分子中的碱基有5种关于DNA碱基组成的规律，正确的是[A]=[T];[C]=[G]维系DNA双链间碱基配对的化学键是氢键有关DNA双螺旋结构的叙述，错误的是两股单链从5到3端走向在空间排列相同DNA变性的本质是互补碱基之间氢键断裂核酸的二级结构中具有“三叶草”型的是tRNA关于mRNA结构的叙述，正确的是链的局部可形成双链结构在底物足量时，生理条件下决定酶促反应速度的是酶含量竞争性抑制剂的作用特点是与酶的底物竞争酶活性中心关于酶结构与底物的宫内的叙述，正确的是正确的是酶能大大降低反应的活化能辅酶的作用是辅助因子参与构成酶的活性中心，决定酶促反应的性质非竞争性抑制是酶促反应表现Km值不变反竞争性抑制时酶促反应表现Vm值减小糖代谢动物饥饿后摄食，其肝细胞的主要糖代谢途径是糖异生在有氧条件下，能产生FADH2的步骤是琥珀酸—延胡索酸位于糖酵解、糖异生、磷酸戊糖途径、糖原合成和糖原分解各条代谢途径交汇点上的化合物是6-磷酸葡萄糖糖异生的关键酶是己糖激酶有关乳酸循环的描述，错误的是最终从尿中排出乳酸属于磷酸戊糖途径的酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶丙酮酸氧化脱羟生成的物质是乙酰CoA不能经糖异生合成葡萄糖的物质是乙酰CoA与丙酮酸生成糖无关的酶是空腹13小时，血糖浓度的维持主要靠的是脑组织在正常情况下主要利用葡萄糖供能，只有在下属某种情况下脑组织主要利用酮体长期抗饿丙酮酸激酶糖异生作用生物氧化在线粒体中进行的代谢过程是氧化磷酸钙不抑制呼吸链电子传递的物质是二硝基苯酚不是高能化合物的是3-磷酸甘油醛呼吸链中细胞的排列顺序是b®cl®c®aa3®O2脂类代谢属于必要脂肪酸的亚油酸亚麻酸花生四烯酸大鼠出生后用去脂饮食喂养结果引起前列腺素缺乏属于酮体乙酰乙酸胆汁酸合成的限速酶是胆固醇7α-羟化酶向肝内运转胆固醇的脂蛋白是HDL直接参与胆固醇生物合成的物质是NADPH经转变能产生乙酰CoA的物质是乙酰乙酰CoA脂酰CoAβ-羟基甲基戊二酸单酰CoA柠檬酸胆汁中含量最多的有机成分是胆汁酸β-氧化的酶促反应顺序是脱氢®加水®再脱氢®硫解有关酮体的叙述中错误的是饥饿时酮体生成减少卵磷脂含有的成分脂肪酸磷酸胆碱甘油对脂肪酸合成的叙述中错误的是合成式脂肪酸分子中全部碳原子均由丙二酰CoA提供脂肪酸氧化发生部位胞液和线粒体酮体不能在肝中氧化是因为肝中缺乏琥珀酰CoA流转酶导致脂肪肝的主要原因肝内脂肪运出障碍氨基酸的代谢可转变为黑色素的物质是酪氨酸不参加尿素循环的氨基酸是赖氨酸肌肉中游离氨通过丙氨酸-葡萄糖循环途径转移到肝脏人体内氨的最主要代谢去路为合成尿素随尿排出核苷酸代谢嘧啶环中的两个氮原子来自于天冬氨酸和氨甲酰磷酸嘧啶核苷酸补救途径主要酶是嘧啶磷酸核糖转移酶一碳单位的载体是四氢叶酸嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成的共同原料是天冬氨酸关于核苷酸生理功能的叙述，错误的是质膜的基本结构成分与体内尿酸堆积相关的酶是黄嘌呤氧化物遗传信息的传递有关密码子的叙述错误的是蛋白质中的氨基酸只有一个相应密码子对应于mRNA密码子ACG的tRNA的反密码子是CGU编码氨基酸的密码子有61个在蛋白质分子中没有羟赖氨酸相应的遗传密码蛋白质生物合成天然蛋白质中有遗传密码的氨基酸有20种关于蛋白质合成错误的是氨基酸间以共价连接蛋白质合成体系中不含氨基酸氨基酰-tRNA合成酶基因表达调控反密码子UAG识别的mRNA上的密码子是CUA基因表达调控的主要环节是转录起始逆转录是指以RNA为模板合成DNA催化转录合成RNA的酶是DNA指导的RNA聚合酶翻译的模板是mRNA信号传导不属于细胞内信息传递的第二信使物质是ATP哪种激素通过蛋白激酶A通路发挥作用肾上腺素下列物质可被Ca2+激活的是PKC具有受体酪氨酸蛋白激酶活性的是表皮生长因子受体重组DNA技术关于基因治疗的叙述，正确的是向细胞内输入或导入相应外源基因基因工程的基本过程不包括蛋白质空间结构的测定基因工程表达调控主要是指转录的调控癌基因与致癌基因血液生化肝生化关于抑癌基因的正确叙述是存在于人类的正常细胞癌基因发生点突变可能使癌基因活化关于原癌基因的叙述，错误的是正常细胞中无此基因合成血红素的原料琥珀酰CoA甘氨酸亚铁原子合成血红素的关键酶是ALA合酶血浆白蛋白的功能不包括免疫功能成熟红细胞中能产生调节血红蛋白运氧功能物质的代谢途径是糖异生合成血红素时，在胞质中进行的反应是尿卟啉原III的生成血中结合胆红素增加会在尿中出现胆红素发生在肝生化转化第二阶段的是葡萄糖醛酸结合反应机体可以降低外源性毒物毒性的反应是肝生物转化胆红素在肝细胞内的运输形式是胆红素-配体蛋白胆红素在血中的运输形式是胆红素-白蛋白胆红素自肝细胞排出的主要形式是胆红素-葡萄糖醛酸复合物肠道重吸收的物质是胆红素胆素原维生素维生素A缺乏夜盲症最早的临床表现是暗适应时间延长维生素K缺乏时凝血因子合成障碍症维生素B1缺乏肠道蠕动慢消化液分泌少食欲缺乏原因：维生素B1能够抑制胆碱酯酶的活性维生素D的主要生化作用是促进钙原子和磷元素的吸收。
核酸及DNA思维导图脑图
核酸及DNA核酸核酸（nucleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，具有复杂的空间结构和重要的生物学功能组成碱基（base）DNAATCG RNAAUCG碱基的酮基和氨基可以形成酮-烯醇互变异构体或氨基-亚氨基互变异构体，为形成氢键形成提供结构基础嘌呤的N-9原子或嘧啶的N-1原子连接核糖核糖（ribose)有β-D-核糖和β-D-2'-脱氧核糖之分脱氧核糖的化学稳定性优于核糖核苷(nucleoside)是碱基与核糖的缩合反应产物，核糖的C-1'原子和嘌呤的N-9原子或嘧啶的N-1原子形成了β-N-糖苷键天然情况形成反式构象核酸衍生物核苷酸ATP和GTP可以环化形成环腺苷酸（cAMP)和环鸟甘酸（cGMP)细胞信号传导过程中的第二信使，具有调控基因表达的作用辅酶1（NAD+）辅酶2（NADP+) 黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）辅酶A(CoA)是生物氧化体系的重要组成成分，传递质子或电子发挥重要作用碱基衍生物6-巯基嘌呤（6-MP) 阿糖胞苷（araC） 5-氟尿嘧啶（5-FU）干扰肿瘤核苷酸代谢，抗肿瘤磷酸二酯键DNA是多个脱氧核糖核苷酸聚合而成的线性生物大分子，脱氧核糖核苷酸之间是通过3’5’-磷酸二酯共价键连接方向DNA、RNA均为5‘→3’方向核酸的一级结构人们把RNA的核苷酸和DNA的脱氧核苷酸从5‘→3’的排列顺序定义为核酸的一级结构长度短于50个核苷酸的核酸片段称为寡核苷酸DNA的空间结构与功能DNA的二级结构是双螺旋结构DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成反向平行的右手螺旋一条链5‘→3’自上而下一条链5‘→3’自下而上直径2.37nm,螺距3.54nm互补碱基对AT两个氢键，CG三个氢键碱基对平面与螺旋结构的螺旋轴近乎垂直每一个螺旋有10.5个碱基对，每两个相邻碱基对之间的旋转角度为36两条多聚脱氧核苷酸链的亲水性骨架将互补碱基对包埋在内部两个碱基对平面重叠产生了碱基堆积作用与蛋白质螺旋对比双螺旋结构的多样性左手螺旋Z型-DNA右手螺旋B型-DNA相对湿度降低后仍稳定A型-DNADNA的多链结构Hoogsteen氢键含有三个碱基的C+GC平面，其中C+G之间是以Hoogsteen氢键结合的DNA三链结构的生成条件富含嘧啶的单恋环境为酸性嘧啶与双链中的嘌呤形成Hoogsteen氢键端粒（telomere）真核生物染色体3‘-端是一段高度重合的富含GT的片段可以自身回折形成一个称为G-四链的特殊结构核心是4个鸟嘌呤通过8对Hoogsteen氢键形成功能用来保护端粒的完整性DNA双链经过盘绕折叠形成致密的高级结构正超螺旋（positive supercoil)当盘绕方向与DNA双螺旋方向相同时，其超螺旋结构为正超螺旋，反之为负超螺旋自然状态下主要是负超螺旋封闭环状DNA具有超螺旋结构在大肠杆菌的环状DNA中，平均每200个碱基就有一个负超螺旋线粒体DNA也是具有封闭环状的双螺旋结构真核生物DNA被逐级有序地组装成高级结构DNA→核小体→染色体核酸的理化性质多元酸，具有酸性DNA为线性分子，粘度极大，粘度：RNA<DNA在260nm波长具有最大吸收峰，吸收强度由碱基共轭双键决定，可用作定性、定量的分析A260=1.0对应50ug/ml的双链DNA,40ug/ml的单链DNA,20ug/ul的寡核苷酸DNA变性（DNA denaturation)某些极端的理化条件可以断裂DNA双链互补碱基对之间的氢键以及破坏碱基堆积力，使一条DNA双链解离成为两条单链DNA的增色效应（hyperchromic effect)DNA解链过程中，包埋在双螺旋结构内部的碱基得以暴露，在260nm的吸光度增加解链温度（Tm）紫外吸光度的变化（△A260)达到最大变化值的一半时所对应的温度被定义为DNA的解链温度影响因素DNA越长Tm越高GC含量越高Tm越高离子浓度越高Tm越高复性与退火复性（renaturation）两条解离的DNA互补链可以重新互补配对形成DNA双链，恢复原来的双螺旋结构退火（annealing）热变性的DNA经缓慢冷却后可以复性但若变性后立即冷却至4度，则被固定至单链状态RNA的空间结构与功能mRNA特点占比最小，种类最多，寿命最短，半衰期最短真核生物mRNA的5’-端有帽结构5‘帽结构（5'-cap structure)大部分真核细胞mRNA的5’-端都有一个反式7-甲基嘌呤-三磷酸核苷（m7Gppp)的起始结构该结构可以与一类帽结合蛋白的分子结构形成复合体有助于维持mRNA的稳定性，协同mRNA从细胞核向细胞质转运，促进核糖体和翻译起始因子结合真核生物mRNA的3‘-端有多聚腺苷酸尾结构多聚腺苷酸尾/多聚尾（poly-tail)真核生物mRNA的3’-端是一段由80~250个腺苷酸连接而成的多聚腺苷酸结构与帽功能类似hnRNA细胞核内的初级转录产物为hnRNA,含有许多交替相隔的外显子（exon)和内显子（intron),外显子是构成mRNA的序列片段，内含子是非编码序列mRNA的核苷酸序列决定蛋白质的氨基酸序列一条成熟的真核mRNA包括5‘非翻译区5’帽结构到核苷酸序列中的第一个AUG(起始密码子）编码区（可读框ORF)起始密码子到终止密码子（UAA,UAG或UGA）3‘非翻译区可读框下游到多聚A尾tRNA转运RNA作为蛋白质合成的底物——氨基酸的载体参与蛋白质合成，为合成中的多肽链提供活化氨基酸特点微量，分子量最小稀有，稀有碱基最多特定的空间结构三叶草结构“三环一柄”（二级结构）靠近5‘端的是DHU环，靠近3’端的为TΩC环，位于上方的茎为氨基酸臂倒“L”型（三级结构）3‘端连接着氨基酸所有tRNA的3’端都是以CCA三个核苷酸结束的tRNA的反密码子能够识别mRNA的密码子rRNA核糖体RNA是细胞中含量最多的RNA，rRNA与核糖体蛋白结合形成核糖体三个重要结合部位A位结合氨酰-tRNA的氨酰位P位结合肽酰-tRNA的肽酰位E位释放已经卸载了氨基酸的tRNA排出位其余RNA及功能催化小RNA（核酶）催化特定RNA降解，在剪切修饰中有重要作用核仁小RNA(snoRNA）定位于核仁，参与rRNA的加工核小RNA（snRNA)参与真核细胞mRNA的成熟过程，切除内含子胞质小RNA（scRNA)引导含有信号肽的蛋白质进入内质网进行合成siRNA 降解外源mRNA，维持基因组稳定microRNA与mRNA结合，抑制或降解mRNA，调控生长发育piRNA调控基因沉默InRNA长非编码RNA协助基因调控circleRNA结合miRNA，解除基因抑制，提高基因表达水平。
高清版新课标高中生物思维导图
过程
光反应 暗反应
场所，条件 物质变化 能量变化
实质、意义
影响光合作用 的因素及应用
内部因素 外界因素
叶面积指数 叶龄 光照强度 温度 二氧化碳浓度 必需矿质元素
水
ATP的主要来源
概念
有氧呼吸
方式
比较
无氧呼吸
实质
意义
影响呼吸作用 的因素及应用
内部因素 环境因素
遗传因素 温度 氧气浓度 CO2浓度
含水量
DNA
分类 RNA
功能
糖类
元素 种类及作用
脂质
元素 种类及作用
有氧呼吸主要场所 光合作用的场所
线粒体 叶绿体
双层膜 细胞器
对来自内质网的蛋白质 进行加工、分类和包装
高尔基体
增大膜面积，与蛋白质、脂质 和糖类的合成有关，蛋白质 的运输通道
维持渗透压，使细胞膨胀
内质网 液泡
单层膜 细胞器
含有多种水解酶，可 分解细胞器和病毒
染色质
结构 功能
遗传物质的载体
是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞膜 细胞壁
细胞的基 本结构
2/20
细胞骨架
组成 蛋白质纤维组成的网状结构
作用
在真核中维持细胞形态； 保持细胞内部结构的有序性
细胞质基质
成分
水、无机盐、脂质、糖类、 氨基酸、核苷酸和多种酶
状态 呈不断流动的胶质状
作用 活细胞代谢的主要场所
保护、物质交换、能量转换、 信息传递等；提供酶的附着位点； 使细胞内区域化
功能
生物膜系统
研究意义 实验：体验制备细胞膜的方法
纤维素和果胶 成分
保护和支持作用 功能
生物化学核苷酸代谢PPT课件
激酶
dNDP + ATP
dNTP + ADP
脱氧核苷酸的生成
核糖核苷酸还原酶，Mg2+ NDP
dNDP
二磷酸核糖核苷
二磷酸脱氧核苷
还原型硫氧化还 原蛋白-(SH)2
氧化型硫氧 化还原蛋白 S
S
NADP+
NADPH + H+ 硫氧化还原蛋白还原酶
（FAD）
（五） 嘌呤核苷酸的抗代谢物
嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基 酸或叶酸等的类似物。
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
部位： 肝、小肠、肾
核苷酸酶
核苷酸
核苷
Pi
核苷磷酸化酶
1-磷酸核糖 碱基 嘌呤碱基： 可以参加核苷酸的补救合成。 也可以进一步水解，最终分解为尿酸，随尿排出体外
AMP GMP
H 黄嘌呤氧化酶
（次黄嘌呤）
X
G
（黄嘌呤）
（鸟嘌呤）
黄嘌呤
氧化酶
嘌呤碱的最终 代谢产物
尿酸是人体嘌呤分解代谢的终产物。正常血浆中 尿酸的含量约为2-6mg%。尿酸的水溶性较差。
第八章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
嘌呤核苷酸的代谢 合成代谢 分解代谢 抗代谢物
嘧啶核苷酸的代谢 合成代谢 分解代谢 抗代谢物
食物核酸的消化与吸收
食物核蛋白
蛋白质
胃酸
核酸（RNA及DNA）
胰核酸酶
核苷酸
胰、肠核苷酸酶
核苷
磷酸
核苷酶
碱基
戊糖
NH2
碱 基 嘌呤(purine)
AMP IMP
GMP
1. IMP的合成过程
生物化学思维导图
生物化学思维导图体会：生物大分子是生物信息的载体（携带、体现、传递、表达）；有序性是信息载体的基础；链的长短、数组成：元素组成特点、构件分子组成特点（可修饰性）目、缠绕方式等是信息携带量的基础。
结构：一级结构、空间结构、作用力（共价与非共价）、静态生物化学糖类、脂类、蛋白质、核酸主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。
（生物大分子结构与功能）（酶、维生素、激素）性质：物理、化学、生物学功能：生物学功能的主次性物质代谢：细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。
体会：各代谢途径的意义、生理功能。
合成代谢：从头合成、半合成（补救合成）分解代谢：水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解生动态生物化学糖代谢、脂类代谢、氨基酸物化（物质代谢与调节）代谢、核苷酸代谢学能量代谢（能量变化）放能反应、吸能反应（偶联）核酸、蛋白质生物合成的定义、体系（模板、体会：基因表达的内容、调控及意义。
酶、原料、辅助因子）、方向、方式、特点、过程（起始、延长。
终止）、加工修饰。
复制、转录、翻基础分子生物学基因表达的调控、操纵子模式（概念、结构、合成、蛋白质合成DN合成RN（基因的表达与调控）控方式）。
生物化学课程体系1 思维导图生物化学思维导图）、直链及环状结构的书写方式α、βL重要单糖结构：构型（D、、物理性质：旋光性（比旋光度）、变旋性单糖化学性质：还原性、氧化性、成脎、成苷、成酯、颜色反应、鉴定等衍生物：磷酸糖、氨基糖、糖醇、糖苷、脱氧糖等糖重要双糖结构：单糖种类、构型、序列、糖苷键寡糖类重要双糖性质：旋光性、氧化还原性、分析鉴定化学重要多糖组成特点：二糖单位、方向性、糖苷键、分支多糖糖胺聚糖：类型、组成、功能肽聚糖：组成、功能复合多糖糖蛋白：组成、功能蛋白聚糖：组成、功2 思维导糖类化学知识体系生物化学思维导图思维导图3 糖蛋白与蛋白聚糖生物化学思维导图中性脂结构、性质、生物学功能脂肪酸：结构特点、命名、性质，如碳链的长度、饱和度、空间结构、溶解度、熔点等中性脂油脂：结构特点、性质，如乳化现象、皂化作用、卤化作用、酸败等常见甘油磷脂及生物学功能脂磷脂组成单位、化学键、解离情况类化固醇组成特点、衍生物、功能学分类、组成特点、功能脂蛋白结构：由脂质双分子层、蛋白质镶嵌而成，脂质是骨架，决定膜的流动性、排列方式生物膜生物学功能：蛋白质决定生物膜的生物学功能。
2024版《生物化学》课件第八章核苷酸
《生物化学》课件第八章核苷酸目录•核苷酸概述与结构•核酸的理化性质与合成•DNA复制与修复机制•RNA转录后加工与修饰•核酸降解与代谢途径•核苷酸在生物技术应用中的研究进展01核苷酸概述与结构核苷酸定义及作用01核苷酸是核酸的基本组成单位，由磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分组成。
02在生物体内，核苷酸具有多种生物学功能，如作为遗传信息的携带者、参与蛋白质合成、作为能量储存和转移分子等。
结构组成与分类核苷酸的结构包括磷酸基团、五碳糖和含氮碱基。
其中，五碳糖包括核糖和脱氧核糖两种，含氮碱基包括嘌呤和嘧啶两类。
根据五碳糖的不同，核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。
根据含氮碱基的不同，核苷酸又可分为腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸和尿嘧啶核苷酸等。
核苷酸通过不同的排列组合方式，构成了生物体的遗传物质DNA 和RNA ，从而实现了遗传信息的传递和表达。
遗传信息的携带者在蛋白质合成过程中，mRNA 作为模板指导氨基酸的排列顺序，tRNA 则携带特定的氨基酸到核糖体上进行合成。
参与蛋白质合成ATP 是生物体内最重要的能量储存和转移分子，通过水解或合成反应释放或储存能量，从而维持生物体的正常生理功能。
能量储存和转移分子环核苷酸如cAMP 和cGMP 等作为第二信使参与细胞信号传导过程，调节细胞的代谢、生长和分化等。
细胞信号传导生物学意义及功能02核酸的理化性质与合成溶解性核酸可溶于水，微溶于乙醇，不溶于有机溶剂。
紫外吸收核酸在240-290nm波长范围内有强烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm附近。
变性、复性与杂交核酸在加热、极端pH、有机溶剂等条件下可发生变性，解离成单链；去除变性条件后，互补单链可重新结合，称为复性；不同来源的核酸单链只要序列互补也可复性，称为杂交。
酸碱性核酸在酸碱环境下可发生水解，生成磷酸、戊糖和含氮碱基。
核酸的理化性质核酸的合成途径DNA的生物合成包括DNA的复制和逆转录过程，其中DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，逆转录则是以RNA为模板合成cDNA的过程。
完整版生物化学思维导图
体会：生物大分子是生物信息的载体（携带、体现、传递、表达）；有序性是信息载体的基础；链的长短、数组成：元素组成特点、构件分子组成特点（可修饰性）目、缠绕方式等是信息携带量的基础。
结构：一级结构、空间结构、作用力（共价与非共价）、静态生物化学糖类、脂类、蛋白质、核酸主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。
（生物大分子结构与功能）（酶、维生素、激素）性质：物理、化学、生物学功能：生物学功能的主次性物质代谢：细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。
体会：各代谢途径的意义、生理功能。
合成代谢：从头合成、半合成（补救合成）分解代谢：水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解生动态生物化学糖代谢、脂类代谢、氨基酸物化（物质代谢与调节）代谢、核苷酸代谢学能量代谢（能量变化）放能反应、吸能反应（偶联）核酸、蛋白质生物合成的定义、体系（模板、体会：基因表达的内容、调控及意义。
酶、原料、辅助因子）、方向、方式、特点、程（起始、延长。
终止）、加工修饰复制、转录、翻基础分子生物学基因表达的调控、操纵子模式（概念、结构、调合成、蛋白质合成）DNA合成、RNA（（基因的表达与调控）控方式）。
生物化学课程体系1 思维导图）、直链及环状结构的书写方式α、βL重要单糖结构：构型（D、、物理性质：旋光性（比旋光度）、变旋性单糖化学性质：还原性、氧化性、成脎、成苷、成酯、颜色反应、鉴定等衍生物：磷酸糖、氨基糖、糖醇、糖苷、脱氧糖等糖重要双糖结构：单糖种类、构型、序列、糖苷键寡糖类重要双糖性质：旋光性、氧化还原性、分析鉴定化学重要多糖组成特点：二糖单位、方向性、糖苷键、分支多糖糖胺聚糖：类型、组成、功能肽聚糖：组成、功能复合多糖糖蛋白：组成、功蛋白聚糖：组成、功2 思维导糖类化学知识体系思维导图3 糖蛋白与蛋白聚糖中性脂结构、性质、生物学功能脂肪酸：结构特点、命名、性质，如碳链的长度、饱和度、空间结构、溶解度、熔点等中性脂油脂：结构特点、性质，如乳化现象、皂化作用、卤化作用、酸败等常见甘油磷脂及生物学功能脂磷脂组成单位、化学键、解离情况类化固醇组成特点、衍生物、功能学分类、组成特点、功能脂蛋白结构：由脂质双分子层、蛋白质镶嵌而成，脂质是骨架，决定膜的流动性、排列方式生物膜生物学功能：蛋白质决定生物膜的生物学功能。
生物化学课件第章核苷酸代谢ppt文档
N
N NAD+ + H2O
H IMP
R-5'-P
NADH + H + O
IMP脱 氢 酶
HN
O
Gln
Glu
N
ATP
HN
N
ON H
N
GMP 合成酶
H2N
N
R-5'-P
N R-5'-P
XMP
GMP
AMP
激酶 ATP ADP
激酶
ADP
ATP ADP
ATP
GMP
激酶
激酶
GDP
ATP ADP
ATP ADP
GTP
M g2+
OH OH
H2O
OH H
NDP
硫氧化
（N=A, G, C, U） 还原蛋白
SH SH
硫氧化 还原蛋白
S S
dNDP AT P
激酶
NADP+
FAD
NADPH
ADP
硫氧化还原蛋白还原酶 + H+ dNTP
核糖核苷酸还原酶的调节
CDP
dCDP
ATP
UDP
dUDP
dCTP dTTP
GDP
dGDP
dGTP
ADP
dADP
dATP
（五） 嘌呤核苷酸的抗代谢物
• 嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基 酸或叶酸等的类似物。
• 主要以竞争性抑制干扰或阻断嘌呤核苷酸 的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋 白质的生物合成。
5-氨 基 咪 唑 -4-(N-琥 珀 酸 ) 甲酰胺核苷酸 (SAICAR)
5-氨 基 咪 唑 -4-甲 酰 胺 核苷酸 （AICAR）
生物化学---核苷酸课件
甘氨酰胺 核苷酸 （GAR）
甲酰甘氨酰 胺核苷酸 （FGAR）
甲酰甘氨 脒核苷酸 （FGAM）
5-甲酰胺基咪唑4-甲酰胺核苷酸 （FAICAR）
MTX
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸
（AICAR）
6-MP AMP
6-MP PPi
6-MP
=
PRPP
腺嘌呤（A）
氮杂丝氨酸
PPi PRPP
GMP
鸟嘌呤(G)
- 嘧啶核苷酸
UTP CTP
（二） 嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶 + PRPP 嘧啶磷酸核糖转移酶 磷酸嘧啶核苷 + PPi
尿嘧啶核苷 + ATP 尿苷激酶 UMP +ADP
胸腺嘧啶核苷 + ATP
胸苷激酶
TMP +ADP
（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物
• 嘧啶类似物
胸腺嘧啶(T)
5-氟尿嘧啶(5-FU)
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.12.1720.12.1709:4609:46:2109:46:21Dec-20
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年12月17日 星期四9时46分 21秒T hursday, December 17, 2020
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相信相信得力量。20.12.172020年12月 17日星 期四9时46分21秒20.12.17
•定义
嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸 核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物 质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核 苷酸的途径。
•合成部位
肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官， 其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此 合成途径。